风叶、叶轮及轴流风机的制作方法

本申请涉及通风设备，尤其涉及一种风叶、叶轮及轴流风机。

背景技术：

1、随着科技的发展，轴流风机的适用场合不断增加，其中包含许多特殊的工作环境(如机房、矿井、方舱等)，这对轴流风机的设计提出了新的要求，如小尺寸、大风量、高静压等。在部分工作场景下，受到设备尺寸限制，需要小尺寸轴流风机，然而传统的小型轴流风机无法在高静压环境下提供足够的风量。为了平衡小尺寸与大风量之间的矛盾，往往会选择提高风机转速，但这也会导致风机的做功效率下降，造成能源的浪费等问题。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种风叶、叶轮及轴流风机，其通过在叶片本体的吸力面一侧设置多级仿生翼型体，可以提升轴流风机在不同静压条件下的风量，满足不同工况下的性能需求，增加风机的应用场合及适应性。

2、第一方面，本申请实施例提供了一种风叶，包括：叶片本体，具有相对的吸力面和压力面；和多级翼型体，设置于叶片本体的吸力面一侧，且沿叶片本体的展向间隔分布，多级翼型体的几何尺寸及其与叶片本体之间的夹角相异设置，翼型体由叶片本体的前缘延伸至尾缘，且翼型体的型线为拟合曲线，其中，前缘和尾缘沿叶片本体的旋转方向的两端设置，展向指的是叶片本体的叶根到叶尖的长度方向。

3、在一种可能的实施方式中，翼型体包括翼型前缘和翼型尾缘，翼型前缘的型线和翼型尾缘的型线分别为贝塞尔曲线。

4、在一种可能的实施方式中，翼型体的弦长为c，则控制贝塞尔曲线的位置向量坐标点分别为：翼型前缘(0.012c，0.004c)，(0，0.005c)，(0.05c，-0.018c)，(0，-0.01c)；翼型尾缘(-0.002c，0.002c)，(0，0.002c)，(-0.025c，-0.006c)，(0，0.005c)。

5、在一种可能的实施方式中，翼型体还包括位于翼型前缘与翼型尾缘之间且相对设置的吸力侧和压力侧，吸力侧和压力侧的型线分别为多项式曲线。

6、在一种可能的实施方式中，吸力侧的型线为如下二次多项式曲线：

7、y＝a1x+a2x2+c1

8、其中，a1＝-0.02623±0.00601，a2＝0.001±0.0000532398，c1＝0.44627±0.01439。

9、在一种可能的实施方式中，压力侧的型线为如下三次多项式曲线：

10、y＝b1x+b2x2+b3x3+c2

11、其中，b1＝-0.51869±0.13998，b2＝0.10278±0.02164，b3＝-0.0042±0.0013，c2＝-1.60333±0.13998。

12、在一种可能的实施方式中，多级翼型体包括第一翼型体、第二翼型体及第三翼型体，叶片本体的展向长度为h，第一翼型体、第二翼型体及第三翼型体分别位于叶片本体的0.3h、0.75h及1h的位置处。

13、在一种可能的实施方式中，第一翼型体、第二翼型体及第三翼型体的高度逐渐增大；和/或，第一翼型体、第二翼型体及第三翼型体的宽度相等；和/或，第一翼型体与叶片本体之间的夹角为145°，第二翼型体与叶片本体之间的夹角为110°，第三翼型体与叶片本体之间的夹角为100°。

14、第二方面，本申请实施例还提供一种叶轮，包括：轮毂；和多个如前所述的风叶，沿轮毂的外周侧间隔设置。

15、第三方面，本申请实施例还提供一种轴流风机，包括：如前所述的叶轮；和驱动电机，设置于叶轮的轮毂的转动中心轴处，用于驱动叶轮旋转。

16、本申请实施例提供的风叶、叶轮及轴流风机，该风叶包括叶片本体和多级翼型体，叶片本体具有相对的吸力面和压力面，多级翼型体设置于叶片本体的吸力面一侧，且沿叶片本体的展向间隔分布，多级翼型体的几何及其与叶片本体之间的夹角相异设置，翼型体由叶片本体的前缘延伸至尾缘，且翼型体的型线由曲线拟合而成，其中，前缘和尾缘沿叶片本体的旋转方向的两端设置，展向指的是叶片本体的叶根到叶尖的长度方向。由此，通过在叶片本体的吸力面一侧设置多级仿生翼型体，可以提升轴流风机在不同静压条件下的风量，满足不同工况下的性能需求，增加轴流风机的应用场合及适应性，尤其适用于直径在20厘米以下、转速在6000rpm以上的小型高速轴流风机。

技术特征：

1.一种风叶，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的风叶，其特征在于，所述翼型体包括翼型前缘和翼型尾缘，所述翼型前缘的型线和所述翼型尾缘的型线分别为贝塞尔曲线。

3.根据权利要求2所述的风叶，其特征在于，所述翼型体的弦长为c，则控制贝塞尔曲线的位置向量坐标点分别为：

4.根据权利要求2所述的风叶，其特征在于，所述翼型体还包括位于所述翼型前缘与所述翼型尾缘之间且相对设置的吸力侧和压力侧，所述吸力侧和所述压力侧的型线分别为多项式曲线。

5.根据权利要求4所述的风叶，其特征在于，所述吸力侧的型线为如下二次多项式曲线：

6.根据权利要求4所述的风叶，其特征在于，所述压力侧的型线为如下三次多项式曲线：

7.根据权利要求1所述的风叶，其特征在于，所述多级翼型体包括第一翼型体、第二翼型体及第三翼型体，所述叶片本体的展向长度为h，所述第一翼型体、所述第二翼型体及所述第三翼型体分别位于所述叶片本体的0.3h、0.75h及1h的位置处。

8.根据权利要求7所述的风叶，其特征在于，所述第一翼型体、所述第二翼型体及所述第三翼型体的高度逐渐增大；

9.一种叶轮，其特征在于，包括：

10.一种轴流风机，其特征在于，包括：

技术总结
本申请涉及一种风叶、叶轮及轴流风机，该风叶包括：叶片本体，具有相对的吸力面和压力面；和多个翼型体，设置于叶片本体的吸力面一侧，且沿叶片本体的展向间隔分布，多级翼型体的几何尺寸及其与叶片本体之间的夹角相异设置，翼型体由叶片本体的前缘延伸至尾缘，且翼型体的型线为拟合曲线，其中，前缘和尾缘沿叶片本体的旋转方向的两端设置，展向指的是叶片本体的叶根到叶尖的长度方向。本申请通过在叶片本体的吸力面一侧设置多级仿生翼型体，可以提升轴流风机在不同静压条件下的风量，满足不同工况下的性能需求，增加风机的应用场合及适应性。

技术研发人员：李一枭,汤雁翔,李亚冲,尹欧阳,何锦峰,杨腾
受保护的技术使用者：珠海格力电器股份有限公司
技术研发日：20230829
技术公布日：2024/5/8